Bài tập cuối chương 6

Giải SBT Vật Lí 10: Bài tập cuối chương 6

Bài 6.1 trang 81 Sách bài tập Vật Lí 10

Hệ thức nào sau đây phù hợp với quá trình nén khí đẳng nhiệt ?

A. Q + A = 0 với A < 0

B. ΔU = Q + A với ΔU > 0 ; Q < 0 ; A > 0.

C. Q + A = 0 với A > 0.

D. ΔU = A + Q với A > 0 ; Q < 0.

Lời giải

Chọn đáp án C

Bài 6.2 trang 81 Sách bài tập Vật Lí 10

Hệ thức nào sau đây phù hợp với quá trình làm lạnh khí đẳng tích ?

A. ΔU = Q với Q > 0.       

B. ΔU = A với A > 0.

C. ΔU = A với A < 0.       

D. ΔU = Q với Q < 0.

Lời giải

Chọn đáp án D

Bài 6.3 trang 81 Sách bài tập Vật Lí 10

Hệ thức ΔU = Q là hệ thức của nguyên lí I NĐLH áp dụng cho quá trình nào sau đây của khí lí tưởng ?

A. Quá trình đẳng nhiệt.       

B. Quá trình đẳng áp.

C. Quá trình đẳng tích.       

D. Cả ba quá trình trên.

Lời giải

Chọn đáp án C

Bài 6.4 trang 82 Sách bài tập Vật Lí 10

Khí thực hiện công trong quá trình nào sau đây ?

A. Nhiệt lượng mà khí nhận được lớn hơn độ tăng nội năng của khí.

B. Nhiệt lượng mà khí nhận được nhỏ hơn độ tăng nội năng của khí.

C. Nhiệt lượng mà khí nhận được bằng độ tăng nội năng của khí.

D. Nhiệt lượng mà khí nhận được có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn nhưng không thể bằng độ tăng nội năng của khí.

Lời giải

Chọn đáp án A

Bài 6.5 trang 82 Sách bài tập Vật Lí 10

Hệ thức của nguyên lí I NĐLH có dạng ΔU = Q ứng với quá trình nào vẽ ở hình 6.1 ?

A. Quá trình 1 → 2.

B. Quá trình 2 → 3.

C. Quá trình 3 → 4.

D. Quá trình 4 → 1.

Lời giải

Chọn đáp án D

Bài 6.6 trang 82 Sách bài tập Vật Lí 10

Một vật khối lượng 1 kg trượt trên một mặt phẳng nghiêng dài 0,80 m đặt nghiêng 30^o. Ở đỉnh của mặt phẳng nghiêng, vận tốc của vật bằng 0 ; trượt tới chân mặt phẳng nghiêng, vận tốc của vật đạt 1,2 m/s. Tính nhiệt lượng do vật toả ra do ma sát.

A. 7,02 J.       

B. 3,2 J.       

C. 3,92 J.       

D. 6,4 J.

Lời giải

Khi vật trượt trên mặt phẳng nghiêng có ma sát thì độ giảm cơ năng đúng bằng công để thắng ma sát:

A_ms = W₀ - W = mgh-mv²/2

Theo đầu bài thì : Q = A_ms= mglsinα - mv²/2 = 3,2 J.

Chọn đáp án B

Bài 6.7 trang 82 Sách bài tập Vật Lí 10

Một bên đạn bằng bạc có khối lượng 2 g đang bay với vận tốc 200 m/s thì va chạm vào một bức tường gỗ. Nếu coi 6ên đạn không trao đổi nhiệt với bên ngoài thì nhiệt độ của 6ên đạn sẽ tăng thêm bao nhiêu độ ? Nhiệt dung riêng của bạc là 234 J/(kg.K).

Lời giải

Động năng của 6ên đạn khi va chạm với tường :

W_đ = 1/2.(mv²) = 1/2.(2.10^-3).200² = 40J

Khi bị bức tường giữ lại, 6ên đạn đã nhận được công có độ lớn A = W_đ.

Do 6ên đạn không trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài nên công A phải bằng độ tăng nội năng của 6ên đạn :

ΔU = A

Phần nội năng tăng thêm này làm 6ên đạn nóng lên : Q = mcΔt

Bài 6.8 trang 83 Sách bài tập Vật Lí 10

Một bình chứa 14 g khí nitơ ở nhiệt độ 27^oC và áp suất 1 atm. Sau khi hơ nóng, áp suất trong bình chứa khí tăng lên tới 5 at. Hãy tính nhiệt lượng cần cung cấp cho khí nitơ và độ tăng nội năng của khí

Biết nhiệt dung riêng của nitơ trong quá trình nung nóng đẳng nhiệt là c_V = 742 J/(kg.K). Coi sự nở vì nhiệt của bình là không đáng kể.

Lời giải

Do bình không dãn nở vì nhiệt, nên công do khí sinh ra : A' = pΔV = 0. Theo nguyên lí I, ta có :

ΔU = Q (1)

Nhiệt lượng do khí nhận được : Q = mc_v (T₂ – T₁) (2)

Mặt khác, do quá trình là đẳng tích nên :

Từ (2) tính được : Q = 15,58.10³ J.

Từ (1) suy ra: ΔU = 15,58.10³ J.

Bài 6.9 trang 83 Sách bài tập Vật Lí 10

Một khối khí chứa trong một xilanh đặt thẳng đứng có pit-tông trọng lượng không đáng kể, diện tích đáy 10 cm², có thể dịch chuyển được. Tính công cần thực hiện để kéo pit-tông lên cao thêm 10 cm. Biết nhiệt độ của khí không đổi, áp suất khí quyển bằng 1 at, và công khí sinh ra trong quá trình này là 7,5 J.

Lời giải

Khi kéo pit-tông lên một đoạn h thì áp suất của khí quyển nén lên pit-tông thực hiện công A₁= p₀Sh, đồng thời khí dãn nở sinh công A’₂= 7,5 J. Do đó. công ta cần thực hiện trong quá trình này là :

A = A₁ + A₂ = p₀Sh – A’₂ = 2,31 J

Bài 6.10 trang 83 Sách bài tập Vật Lí 10

Trong một xilanh đặt nằm ngang có một lượng không khí thể tích 2,73 dm³ ở điều kiện chuẩn. Người ta hơ nóng xilanh sao cho nhiệt độ tăng thêm 40^oC và pit-tông dịch chuyển đều trong khi áp suất của không khí trong xilanh coi như không đổi. Tính công do lượng khí sinh ra khi dãn nở. Công này có phụ thuộc diện tích của mặt pit-tông không ? Bỏ qua ma sát giữa pit-tông và xilanh.

Lời giải

Công do khí sinh ra trong quá trình dãn nở đẳng áp :

A' = pΔV. (1)

Do quá trình là đẳng áp nên :

V/T = V₀/T₀ ⇒ V = V₀T/T₀

và ΔV = V - V₀ = V₀(T - T₀)/T₀ (1)

Từ (1) và (2) dễ dàng tính được : A' = 40,52 J.

Trong (1) và (2) không thấy giá trị của diện tích mặt pit-tông nên công trên không phụ thuộc vào diện tích này